2009年華中師范大學博士畢業后，周霞只身來到新疆，加入了中國科學院新疆天文臺科研隊伍，投身于新疆天文事業。奮斗在科研第一線，周霞始終恪守科研人員準則，高標準要求自己，勤勤懇懇、默默耕耘在脈沖星及中子星物理領域，主持和參與了十多項國家、自治區科研課題，參與項目“脈沖星轉動不穩定性的觀測與研究”曾獲自治區科技進步一等獎；參與了多項與脈沖實測數據相關的研究工作，是FAST優先與重大項目組成員，推動了脈沖星實測與理論研究相結合，為未來使用新疆110米口徑射電望遠鏡的實測數據儲存了豐富經驗；已在國內外學術期刊上發表三十余篇學術論文，發表的《致密物質狀態方程對脈沖星死亡線的影響》獲第十五屆自治區自然科學論文二等獎等多項榮譽；與北京大學、廈門大學、華中師范大學、武漢大學等高校及研究所同行建立了良好合作關系，是增強型X射線時變與偏振探測衛星（eXTP）的科學工作組成員。 

　　2019年以來，周霞先后擔任新疆天文臺射電天文研究室主任、新疆射電天體物理實驗室副主任、射電天文黨支部書記，工作中勇于奉獻、甘為人梯，帶領射電天文研究室全體科研人員共同圍繞新疆天文臺科研中心工作，開展國際前沿科學研究工作，取得了一個又一個可喜成績。多年實踐證明，周霞具有統籌協調的知識才能、果斷科學的決策能力、腳踏實地的工作作風、堅實寬廣的科技知識，于2022年榮獲“新疆最美科技工作者”稱號。